Innovationen für die Batteriezellenproduktion
Kunden stehen vor Herausforderungen, die Qualität der Elektroden- und Zellproduktion zu sicherzustellen. (Quelle: Siemens)
Die Produktion von Batteriezellen ist ein Innovationsfeld mit großem Potenzial für die Zukunft. (Quelle: Siemens)
Dieses globale Team arbeitet zurzeit daran, seinen Ansatz in der Batteriezellenproduktion mit verschiedenen Kunden zu validieren. Dabei liegt der Fokus auf zwei spezifischen Anwendungsfällen: die autonome Steuerung von Maschinen und die Rückverfolgbarkeit der Elektrodenblätter entlang der gesamten Prozesskette. Beide Anwendungsfälle zielen darauf ab, die Qualität der Elektroden- und Zellproduktion zu verbessern und die Ausschussraten signifikant zu reduzieren. Sie basieren auf einer umfassenden Datenerfassung aus verschiedenen Quellen, wie SPS-Daten, visuellen Defektdaten und Flächengewichtsmessungen.
Im Anwendungsfall der autonomen Maschinensteuerung wird der Beschichtungs- und Kalandrierprozess durch eine KI-gestützte Lösung optimiert. Diese gibt dem Bedienpersonal Vorschläge an die Hand, um die Beschichtungsqualität konstant hochzuhalten. Zusätzlich kann der gesamte Prozess einschließlich der flexiblen Lippe der Schlitzdüse automatisiert werden, wodurch der Algorithmus die Maschine effizient steuert und das Bedienpersonal entlastet.
Die durchgängige Nachverfolgbarkeit sämtlicher Prozess- und Qualitätsparametern auf der Granularität eines einzelnen Elektrodenblatts (Sheet Level Traceability) trägt ebenso zur Qualitätssteigerung und Ausschussreduktion bei. Dabei werden alle Prozess- und Sensordaten erfasst und einer exakten Koordinate entlang des Elektrodencoils zugewiesen. Im Gegensatz zu Verfahren wie Datenmatrix-Codes erfordert diese Technologie keine invasiven, physischen Marker, um die Daten über mehrere Prozessschritte hinweg zu kombinieren. Am Ende des Produktionsprozesses liegt somit für jedes einzelne Elektrodenblatt eine vollständige Produktionshistorie vor. Ergeben sich später Rückfragen aufgrund von Qualitätsmängeln, ist schnell und zentimetergenau nachvollziehbar, wo im Prozess Qualitätsverluste aufgetreten sind. Dadurch ist es möglich, die Ursachen für Qualitätsmängel genau zu lokalisieren, ihre Auswirkungen zu beurteilen und Lösungen zu erarbeiten.
Die gesammelten Daten erlauben zudem bereits im laufenden Produktionsprozess einen möglichen Ausschuss feingranular zu identifizieren und selektiv an geeigneter Stelle aus dem Prozess auszuschleusen. Bisher mussten alternativ größere Teile des gesamten Coils verworfen werden. Durch die Implementierung solcher innovativen Ansätze kann die Produktion der Elektrodenfolie effizienter und qualitativ hochwertiger erfolgen. Ein entscheidender Vorteil für Unternehmen, die in den aktuellen Entwicklungen ihre Batterieproduktionen skalieren wollen.
Alle profitieren von Innovationen mit System
Das Beispiel der Batteriezellenproduktion verdeutlicht, dass Unternehmen wie Siemens mutige Innovationen vorantreiben können, indem sie systematisch vorgehen und nicht nur technische, sondern auch wirtschaftliche und vor allem kundenzentrierte Aspekte berücksichtigen. Das Zusammenspiel von guten Ideen und Nähe zu den Kunden im Innovationsprozess ermöglicht es, die vielversprechendsten Ideen zu identifizieren und Ressourcen in Projekte zu investieren, die einen Mehrwert für den Kunden und damit auch für Siemens bieten.
Innovation und Mut gehen Hand in Hand: Es reicht nicht, gute Ideen zu haben, sondern erfordert auch Mut, diese Ideen früh mit den zukünftigen Nutzern zu überprüfen und sie zu stoppen, wenn der Mehrwert für die Kunden nicht validiert ist. Hier gilt die Devise: Technology with purpose. Erst dann entstehen Innovationen mit Durchschlagskraft, die sich auf dem Markt behaupten und die Industrie begeistern.
www.siemens.de/futureofautomation
www.siemens.com/global/en/industries/batterymanufacturing/battery-passport.html
Battery Europe Show: Halle 10, Stand H20